DE1901325B2

DE1901325B2 - Fräsmaschine zur Nachformbearbeitung von sich drehenden Werkstücken

Info

Publication number: DE1901325B2
Application number: DE19691901325
Authority: DE
Inventors: Gerard Benoni Rumbeke Boucherie (Belgien)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-11-18
Filing date: 1969-01-11
Publication date: 1974-06-20
Also published as: DE6901007U; DE1901325C3; DE1901325A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Fräsmaschine zur der gesamten Steuervorrichtungen sowie des
Nachformbearbeitung von sich drehenden Werkstük- zeugs selber auftreten. Zur Vermeidung dieser Mänken nach einer vorgegebenen Kontur mit einer das gel ist bei der bekannten Fräsmaschine eine weitere Werkstück aufnehmenden, antreibbaren Werkstück- Steuervorrichtung mit einer mit dem Werkstück synspindel, mit einer mit konstanter Drehzahl antreibba- 5 chron umlaufenden weiteren Steuerkurve vorgesehen, ren Werkzeugspindel, mit einer durch eine synchron durch welche die Andrückkraft auf einen im wesentmit der Werkstückspindel antreibbare Zustellsteuer- liehen konstanten Wert gesteuert wird. Dies ist jekurve steuerbaren Zustellsteuervorrichtung zur Er- doch nachteilig, da die zusätzliche Steuervorrichtung zeugung einer Zustellbewegung zwischen Werkzeug- erheblichen Aufwand bedingt und da weiter für jede spindel und Werkstückspindel sowie mit einer durch io herzustellende Kontur eine zusätzliche Steuerkurve eine ebenfalls synchron mit der Werkstückspindel berechnet und gefertigt werden muß.
antreibbare Vorschubsteuerkurve steuerbaren Vor- Zur Behebung dieser Nachteile hat auch eine wei-

schubsteuervorrichtung zur Erzeugung einer relativen tere bekannte Formfräsmaschine von anderer Gat-Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück zur tung als der eingangs genannten (vgl. deutsche Pa-Erzielung einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit 15 tentschrift 1 218 841) nicht beigetragen. Diese bedes Werkzeuges entlang der am Werkstück zu bear- kannte Fräsmaschine weist keine Vorschubsteuerbeitenden Kontur. — Die Nachformbearbeitung kurve auf. Hier ist vielmehr eine an der Zustellsteueines sich drehenden Werkstücks nach einer vorgege- ervorrichtung drehbar angeordnete Rolle vorgesehen, benen Kontur erfolgt im allgemeinen in der Weise, die auf der Zustellsteuerktirve abrollt und deren daß der Werkzeugspindel durch mechanische Abta- 20 Drehzahl als Maß für die tatsächliche Vorschubgestung einer Zustellsteuerkurve eine Zustellbewegung schwindigkeit zur Regelung der Drehzahl der Werkerteilt wird, die im wesentlichen radial auf die Werk- Stückspindel auf konstaue Vorschubgeschwindigkeit stückspindel gerichtet ist. Die Kraft, mit der das herangezogen wird. Maßr ahmen zur Erreichung Werkzeug gegen das Werkstück, ozw. eine Abtast- konstanter Andrückkraft sind hier nicht vorgesehen, rolle gegen die Zustellsteuerkurve gedrückt werden, 25 Hiernach besteht die Aufgabe der Erfindung wird gewöhnlich durch Federkraft, durch hydrauli- darin, eine Fräsmaschine der eingangs genannten Art sehe Zylinderkolbenanordnungen oder durch eine so weiterzubilden, daß ohne besondere Steuerungs-Zwangsführung der Abtastrolle durch die Zustell- maßnahmen eine im wesentlichen konstante Ansteuerkurve hervorgebracht. Die Zustellsteuerkurve druckkraft gewährleistet ist.

hat im wesentlichen die Form der herzustellenden 30 Diese Aufgabe wird durch die Erfindung in dei Kontur. Ohne weitere Maßnahmen ändert sich hier- Weise gelöst, daß die Werkstückspindel mit konstanbei die Vorschubgeschwindigkeit während der Bear- ter Drehzahl antreibbar ist und daß durch die Vorbeitung, d. h. die in einer Zeiteinheit vom Werkzeug Schubsteuervorrichtung eine Vorschubsteuerbeweüberstrichene Umfangslänge der Kontur, in Abhän- gung zwischen Werkstückspindel und Werkzeugspingigkeit vom Abstand des jeweiligen Stücks der Kon- 35 del erzeugbar ist, deren Richtung nicht mit der Richtur von der Werkstückspindel. Um eine gleichmä- tung der Zustellbewegung zusammenfällt,
ßige, optimale Ausnutzung des Werkzeugs sowie eine Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß

gleichmäßige Oberflächenqualität des Werkstückes ohne zusätzliche Steuerungrmaßnahmen an jedem zu erreichen, werden deshalb im allgemeinen Maß- Punkt einer zu bearbeitenden KonUir konstante Vornahtuen zur Erreichung einer konstanten Vorschub- 4ⁿ Schubgeschwindigkeit und konstante Andrückkrafl geschwindigkeit vorgesehen. erreichbar sind, wenn die insgesamt resultierende Re-

Bei einer bekannten Fräsmaschine der eingangs lativbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück beschriebenen Gattung (vgl. deutsche Patentschrift als Überlagerung zweier unabhängig steuerbarer, ir 571551) wird konstante Vorschubgeschwindigkeit nicht zusammenfallenden Richtungen erfolgendei dadurch erreicht, daß die Vorschubsteuerkurve 45 Steuerbewegungen ausgeführt wird. Dabei erfolger einem Getriebe von variabler Übersetzung zugeord- sowohl die Vorschubsteuerbewegung als auch die net ist, wodurch die Drehzahl des Werkstückes in der Zustellbewegung unter der Wirkung einer jeweils zu-Weise variiert wird, daß das Werkzeug stets in glei- geordneten Feder oder anderen geeigneten Kraftchen Zeiten gleiche Umfangslängen der herzustellen- quelle und werden die Zustellsteuerkurve und die den Kontur überstreicht. Bei dieser bekannten Fräs- 5° Vorschubsteuerkurve in gegenseitiger Abstimmung maschine ist die Ausdrückkraft, d. h. die gegenüber entsprechend der zu bearbeitenden Kontur bestimmt dem jeweiligen Stück der Kontur senkrechte Normal- Die Funktion einer erfindungsgemäßen Fräsma-

komponente der Kraft, mit der die Zustellsteuervor- schine läßt sich folgendermaßen veranschaulichen:
richtung gegen die Zustellsteuerkurve bzw. das An einer Stelle der zu bearbeitenden Kontur, ar

Werkzeug gegen das Werkstück angedrückt werden, 55 der ein Übergang in Richtung größeren Abstände; durch die im wesentlichen konstante Kraft der der von der Werkstückspindel auftritt, bewirkt die Vor-Zustellsteuervorrichtung zugeordneten, radial zur Schubsteuervorrichtung eine zusätzliche Bewegung Werkstückspindel wirkenden Feder od. dgl. und tfes Werkzeugs gegenüber dem Werkstück in einer durch den Winkel, den das jeweils zu bearbeitende gegenüber der Zustellbewegung geneigten Richtung Stück der Kontur mit der radialen Richtung ein- 60 und in der Weise, daß das Werkzeug mit der jeweilischließt, bestimmt. Die Andrückkraft ändert sich bei gen Stelle der zu bearbeitenden Kontur mitgefühn dieser bekannten Fräsmaschine in erheblichem Maße wird, so daß insgesamt eine verringerte Vorschubge entsprechend dem Verlauf der zu bearbeitenden schwindigkeit resultiert. Im Untei schied zu den beKontur, was nachteilig ist, weil bei zu geringer An- kannten Maschinen der eingangs genannten Art redruckkraft eint sichere Zustellung des Werkzeugs an 65 sultiert hierbei die Andrückkraft des Werkzeugs ge· das Werkstück nicht gewährleistet ist und weil bei gen das Werkstück aus der Überlagerung der Kräfte zu großer Andrückkraft unzulässige Belastungen der die sowohl aus der Zustellsteuervorrichtung wie au: Lagerungen vo,j Werkstück- und Werkzeugspinde!, der Vorschubsteuervorrichtung auf das Werkzeug ir

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Richtung auf das Werkstück wirken. Die beschrie- Fig. 18 eine Draufsicht des Gegenstandes der bene Wirkung der Vorschubsteuervorrichtung hat F i g. 17, wobei deren Oberteil fortgelassen ist, dabei zur Folge, daß an Stellen der Kontur mit zu- Fig. 19 den Gegenstand der Fig. 18 in einer annehmendem Abstand von der Werkstückspindel eine deren Arbeitsstellung,

Entlastung des Werkzeugs erfolgt und daß umge- 5 F i g. 20 die Vorschubsteuervorrichtung beim Gekehrt an Stellen abnehmenden Abstands von der genstand der Fig. 17.

Werkstückspindel eine zusätzliche Belastung des Die F i g. 1 bis 4 zeigen in prinzipieller Darstellung Werkzeugs gegenüber dem Werkstück auftritt, so die Anordnung bekannter Fräsmaschinen der vorlie daß also insgesamt eine im wesentlichen konstante genden Gattung. Im Falle der F i g. 1 ist das Werk-Andrückkraft gewährleistet ist. Die Ausbildungen 10 zeugl an einem um die feste Achse 3 schwenkbaren der Zustcll- und der Steuerkurve sind durch die Schwenkhebel 2 angeordnet, wobei das Werkzeug 11 Form der herzustellenden Kontur bestimmt und hän- mit konstanter Drehzahl angelrieben ist und eine Zügen überdies voneinander ab. Es besteht jedoch für stellbcwegung ausführt, welche durch eine mit dem den erfahrenen Fachmann keine Schwierigkeit darin, Werkstück synchron angetriebene Steuerkurve und bei der Festlegung der Steuerkurve für eine be- 15 eine mit dieser zusammenwirkende und mit dem stimmte zu bearbeitenden Kontur diesen Bedingun- Werkzeug verbundene Abtastrollc bestimmt ist. Das gen Rechnung zu tragen. um die ortsfeste Werkstückspindel 5 drehbar an-Durch die erfindungsgemäße Ausbildung einer geordnete Werkstück 4 wird mit variabler Drehzahl Fräsmaschine werden beachtliche Vorteile erreicht. so angetrieben, daß sich eine konstante Vorschubge-Im Gegensatz zu bekannten Fräsmaschinen der ein- 20 schwindigkeit entlang der zu bearbeitenden Kontur gangs beschriebenen Gattung ist ohne zusätzliche ergibt.

Steuerungsmaßnahmen eine im wesentlichen kon- Im Falle der F i g. 2 ist das Werkzeug 1 auf einem stante Andrückkraft gewährleistet. Damit werden auf durch eine Schiene 7 geführten Schlitten 6 befestigt, einfache Weise und ohne aufwendige Zusatzeinrich- Dem mit konstanter Drehzahl angetriebenen Werktungen die eingangs beschriebenen Nachteile wech- 25 zeug 1 wird vermittels einer geeigneten Zustellsteuerselnder Andrückkraft vermieden. Dabei ist insbeson- kurve eine Zustellbewegung erteilt. Das Werkstück 4 dere zu beachten, daß auch die Anfertigung einer be- ist zur Erzielung konstanter Vorschubgeschwindigsondercn Steuerkurve zur Steuerung der Andrück- keit mit variabler Drehzahl angetrieben, kraft nicht mehr notwendig ist, wodurch die Aufwen- Die F i g. 3 und 4 zeigen Anordnungen bekannter düngen für die Arbeitsvorbereitung erheblich gesenkt 30 Fräsmaschinen der vorliegenden Art, die den Fällen werden, da die Steuerkurven für jede zu bearbeitende der F i g. 1 bzw. 2 entsprechen, bei denen jedoch Kontur speziell berechnet und hergestellt werden Werkstück und Werkzeug vertauscht sind. Auch müssen. Darüber hinaus besteht ein weiterer beacht- hierbei erfolgt durch Vermittlung einer Zustellsteuerlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Fräsmaschinen kurve eine Zustellbewegung zwischen Werkstückdarin, daß die konstante Drehzahl der Werkstück- 35 spindel und Werkzeugspindel und wird das Werkspindel es ermöglicht, gleichzeitig auch mehrere stück mit variabler Drehzahl zur Erzielung konstan-Werkzeuge an einem Werkstück arbeiten zu lassen. ter Vorschubgeschwindigkeit angetrieben. Es kann jedes einzelne dieser Werkzeuge unabhängig Bei diesen vorstehend beschriebenen Anordnunvon den anderen mit konstanter Vorschubgeschwin- gen bekannter Fräsmaschinen der vorliegenden Art digkeit und mit konstanter Andrückkraft gesteuert 40 ist konstante Andruckkraft nur durch eine zusätzwerden. Damit lassen sich, wenn an einem Werk- liehe Steuervorrichtung zu erzielen. Demgegenüber stück mehrere Arbeitsgänge nacheinander vorzuneh- zeigen die weiteren Abb. 5 bis 16 in prinzipieller men sind, langwierige und die Genauigkeit beein- Darstellung Anordnungen von nach Lehre der Erfinträchtigende Umspannarbeiten vermeiden, oder es dung ausgebildeten Fräsmaschinen, bei denen — unkönnen mehrere an einem Werkstück vorgesehene 45 ter Antrieb des Werkstücks mit konstanter Drehzahl Profile gleichzeitig und mit großer Genauigkeit der — konstante Andrückkraft erreichbar ist. und zwar gegenseitigen Orien'ierung bearbeitet werden, zeigen die Fig. 5 bis 8 bzw. Fig. 13 bis 16 Anord-Im einzelnen besteht eine Vielzahl von Möglich- nungen, bei denen das Werkzeug bzw. das Werkstück keiten für die Verwirklichung einer erfindungsgemä- bezüglich eines Maschinengestells feststehend anßen Fräsmaschine. Diese sollen nachfolgend an 30 geordnet ist, und beide mit konstanter Drehzahl an-Hand der Beschreibung der Figuren beispielhaft er- treibbar sind. Dagegen zeigen die Fig.9 bis 12 in läutert werden. prinzipieller Darstellung solche Anordnungen, bei Es zeigen denen die Zustellbewegung dem Werkstück und die F i g. 1 bis 4 Anordnungen bekannter Fräsmaschi- Vorschubbewegung dem Werkzeug, bzw. umgekehrt, nen der vorliegenden Gattung in prinzipieller Dar- 55 erteilt wird, wobei gleichfalls beide mit konstanter stellung, Drehzahl antreibbar sind.

Fig.5 bis8 Anordnungen von Fräsmaschinen ge- Bei der Ausführungsform gemäß Fig.5 (Fig. 13) maß der Lehre der Erfindung mit feststehendem besteht die Zustellsteuervorrichtung aus einem Werkstück in prinzipieller Darstellung, Schwenkhebel 2 (2*) mit darauf angebrachtem Werk-Fig. 9 bis 12 Anordnungen von Fräsmaschinen 60 zeug 1 (Werkstück4) und die Vorschubsteuervorrichgemäß der Lehre der Erfindung, bei denen Werk- tung aus einem an diesem ersten Schwenkhebel 2 (2^ stück und Werkzeug bewegbar sind, in prinzipieller angelenkten, durch die Vorschubsteuerkurve 12 verDarstellung, stellbaren zweiten Schwenkhebel 8 (8*).

Fig. 13 bis 16 Anordnungen von Fräsmaschinen Bei der Ausführungsform gemäß Fig.6 (Fig. 14)

gemäß der Lehre der Erfindung mit feststehendem besteht die Znstellstetiervorrichtung aus einem ersten

Werkzerigmprmzqpiener Darstellung, ⁵ Schwenkhebel 2 (2^ mit daran angebrachtem Werk-

; F i g. 17 βΐηέ Stifnansicht einer nach Lehre der Er- zeug 1 (Werkstück 4) und die Votsdrabsteuervörrich-

findung ausgeführten Fräsmaschine, tang ans einem an diesem ersten Schwenkhebel 2 ι""*

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•ngelenkten, durch die Vorschubsteuerkurve 12 ver- seit z.B. cine Riemenscheibe 57 bzw. 58 und an-

!teilbaren Schlitten \A (14'). dcrerseits das eigentliche Fräswerkzeug 59 bzw. 6(

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 (Fig. 15) mit einem geeigneten Profil trägt, versehen ist.

liesteht die Zustellsteuervorrichtung aus einem eisten Jeder der Schwenkanne ist ferner mit einem her-

Ichlitten 6 (6') mit daran angebrachtem Werkzeug 1 5 vorspringenden Teil 61 bzw. 62 versehen, woraul

(Werkstück 4) und die Vorschubsteuervorrichtung eine Abtastrolle 63 bzw. 64 drehbar montiert ist.

•us einem an diesem eisten Schlitten 6 (6') auge- Auf der Grundplatte 26 ist ein Getriebe 65 mon-

•crlossenen zweiten, durch die Vorschubsteuerkurve tiert, dessen Triebwelle 66 eine Riemenscheibe 6"

12 verstellbaren zweiten Schlitten 16 (16'). trägt, welche durch einen geeigneten Elektromotoi

Im Ausführungsbeispiel gemäß der F i g. S io 70 mittels des Riemens 68 und einer zweiten Rie-

|Fig. 1 (S) besteht die Zustellsteuervorrichtung aus mcnscheibe 69 angetrieben wird,

tinem ersten Schlitten 6 (6') mit daran angebrachtem Das Getriebe 65 weist eine aus einem Stück ge-

Werkzeug 1 (Werkstück 4) und die Vorschubsteuer- schmiedete getriebene Welle auf. deren Teil 71 oben

Vorrichtung aus den als Schwenkhebel ausgebildeten, und Teil 72 unten aus dem Getriebe hervortreten,

tfurch die Vorschubsteuerkurve 12 verstellbaren 15 Der Wellcnteil 71 trägt eine Zustcllstcuerkurvc 73

führungen 7 (7') dieses Schlittens 6 (6'). deren Form die Form des fertigen Werkstückes be-

Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 9 stimmt. Diese Zustellstcuerkurve ist mittels eine«

|>is 12 ist die Zuordnung von Werkzeug und Werk- Klemmstückes 74 befestigt, das zugleich als Druck-

Itück ohne weiteres vertauschbar. Es zeigt die Fig.9 stück zum Andrücken des Werkstückes4 wirkt. Aul

tine Ausführungsform, bei der die Zustellsteuervor- 20 dem unteren Teil 72 der angetriebenen Welle sind

tichtung aus einem Schlitten 6 mit daran angebrach- die folgenden Teile der Reihe nach montiert: eine

lern Werkzeug 1 und die Vorschubstcuervorrichtung Programmscheibe 75 mit Nöckchen zur Programmie-

luis einem Schwenkhebel 21 mit daran angebrachtem rung des Bearbeitungsvorganges, eine erste Vor-

Werkstück4 besteht. Im Ausführungsbeispiel gemäß schubsteuerkuive 76 und eine zweite Vorschubsteu-

€er Fig. 10 besieht die Zustellsteuervorrichtung aus 25 c;kurve 77.

tinem ersten Schwenkhebel 2 mit daran angebrach- Die Klemmvorrichtung zur Befestigung des Werklcm Werkzeug 1 und die Vorschubsteuervorrichtung Stückes 4 in bezug auf die Fräswerkzeuge 59 und 6(1 fcus einem zweiten Schwenkhebel 21 mit daran angc- ist ferner mit einem oberen Klemmstück 78 ergänzt, Irachtem Werkstück 4. Im Ausführungsbeispiel ge- das an einer in den Kugellagern 80 und 81 im Gelnäß der F i g. 12 besteht die Zustellsteuervorrichtung 30 hause 82 laufenden Weite 79 befestigt ist. Das Ge-•us einem Schwenkhebel Z mit daran angebrachtem häuse 82 hat eine zylindrische Form und bildet die Werkzeug! und die Vorschubsteuervorrichtung aus Kolbenstange eines'mit Packungen abgedichteter tinem Schlitten 24 mit daran angebrachtem Werk- Doppelkolbcns b.⁷·. der sich in einem durch einer •tück ■}. eigentlichen Zylinder 84 und die Endstücke 85 und

Die Fig. 17 bis 20 zeigen ein Ausführungsbeispiel 35 36 gebildeten Gehäuse bewegt. Die Teile 84, 85 und tiner nach Lehre der Erfindung ausgebildeten Fräs- 86 des Gehäuses für den Doppelkolbcn 83 sind at maschine, bei der entsprechend der in F i g. 6 darge- der obengenannten Querbrücke 29 befestigt,
»teilten prinzipiellen Anordnung die Werkstückspin- Schließlich ist die Fräsmaschine mit Ubeiragungsllel 5 bezüglich eines Maschinengestells fest angeord- mitteln zur Erzeugung einer Vorschubsteuerbewenet ist, und bei der Zustell- und Vorschubsteuervor- 40 ^ung der Platten 39 und 40 ausgerüstet, um die Vorrichtung aus einem Schlitten mit daran angelenktem Schubgeschwindigkeit des Werkzeuges bei konstantei Schwenkhebel bestehen. Andriickkraft möglichst konstant zu halten.

Die Fräsmaschine besteht im wesentlichen aus Die Übertragungsmittel bestehen in dem darge-

tiner Grundplatte 26 mit zwei senkrechten Seiten- stellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen aus den

tvänden 27 und 28, auf denen eine Querbrücke 29 45 obenerwähnten mit Abtastrollen 87 und 88 zusam-

tefestigt ist. menwirkenden Vorschubsteuerkurven 76 und 77.

An jeder Seitenwand 27 bzw. 28 sind zwei Konso- wobei jede Abtastrolle an einem Hebel 89 bzw. 9C

lenpaare 30 und 31 und 32 und 33 befestigt, wobei befestigt ist. Das andere freie Ende jedes Hebels 89

jedes Konsolenpaar eine Tragwelle trägt (Tragwellen und 9(ί ist an einer in einem Kugellagerpaar 93 und

34-35-36-37). Auf jeder Tragwelle 34 bis 37 ist ein 50 94 bzw. 95 und 96 des auf der betreffenden Grund-

KugelbÜGhsenlager-Paar 38 angeordnet. Für jede platte 26 montierten Gestells 97 laufenden Welle 91

Seitenwand 27 und 28 sind diese Kugelbüchsenlager und 92 befestigt. Am anderen freien Ende der WeI-

38 an einer Tragplatte 39 bzw. 40 befestigt. Jede len 91 und 92 ist ein Hebel 98 bzw. 99 befestigt, des-

Platte 39 und 40 bildet zusammen mit den entspre- sen freies Ende eine drehbar angeordnete Steuerrolk

chenden Kugelbüchsenlagern 38 einen Wagen, der 55 100 bzw. 101 trägt. Jede Steuerrolle 100 und 101

sich längs den entsprechenden Tragwellen 34 und 35 wirkt mit einem Anschlag 102 bzw. 103 der Platte 39

bzw. 36 und 37 bewegen kann. Jede Platte 39 und 40 bzw. 40 zusammen.

ist überdies mit einer Stütze 41 bzw. 42 versehen. Die mit der Zustellsteuerkurve 73 zusammenwir-

weiche mit der Kolbenstange 43 bzw. 44 eines Zylin- kenden Abtastrollen 63 und 64 können, falls eir

ders 45 bzw. 46 verbunden ist. Jeder Zylinder 45 60 Werkstück 4 zu ersetzen ist ebenfalls mit einer Leit-

und 46 ist gelenkig mit einer Konsole 47 bzw. 48 der vorrichtung 104 bzw. 105 zusammenwirken,

entsprechenden Seitenwand 27 bzw. 28 verbun- Schließlich ist die Fräsmaschine mit einem hiei

den. schematisch dargestellten Magazin 106 für die zu be-

Schließlich trägt jede Platte 39 und 40 zwei Lager arbeitenden Werkstücke ausgerüstet. Das Magazir

49 und 50 bzw. 51 und 52, wobei in jedem Lager- 65 106 ist in Fig. 18 schematisch in der Form einei

paar ein Schwenkarm 53 bzw. 54 drehbar angeordnet Grundplatte 107 und der Leitschienen 108, zwischer

ist. Jeder Schwenkarm 53 und 54 trägt einen Fräs- denen die Werkstücke gleiten, dargestellt,

kopf 55 bzw. 56, der mit einer Welle, welche einer- Die Wirkungsweise der beschriebenen Fräsma-

schine ist überaus einfach. Sie läßt sich folgendermaßen beschreiben:

Beim Anfang eines Kreislaufes befinden die Wag:n 39 und 40 sich in der durch die Fig. 19 gezeigten Lage. In diesem Fall ist die Klemmvorrichtung geöffnet, wobei die Klemmstange 78 hinaufgezogen ist und die Fräswerkzeuge 59 und 60 beiseitegeschoben sind infolge der durch eine geeignete Beeinflussung der Kolbenzylinder 45 und 46 zustandegebrachten Berührung der Abtastrollen 63 und 64 mit den Leitvorrichtungen 104 und 105. In 'icsem Augenblick wird aus dem Magazin 1Of; ein Werkstück der geöffneten Klemmvorrichtung zugeführt, d. h. zwischen die Teile 74 und 78 gebracht, wonach der Kolben 83 sich herunterbewegt und das Werkstück 4 zwischen das Druckstück 74 und die Druckstange 78 geklemmt wird.

Die Kolbcnzylinder 45 und 46 werden sodann durch elektrische bzw. pneumatische Endschalter in Funktion gesetzt, so daß die Kolbenstangen 43 und 44 hervortreten und die Wagen 39 nach vorne bewegt werden, wodurch einerseits die Fräswerkzeuge 59 und 60 an das Werkstück und andererseits die Abtastrollen 63 und 64 an die Zustellsteuerkurve 73 geführt werden. Gleichzeitig werden das Getriebe 65 und der Wellenteil 71 durch den Motor 70 mit konstanter Drehzahl angetrieben.

Da die Schwenkarme 53 und 54 mit den Fräsköpfen 55 und 56 und den Fräswerkzeugen 59 und 60 mit den mit der Zustellsteuerkurve 73 zusammenwirkenden Abtastrollen 63 und 64 zusammenwirken, werden die Γ i\;:>..c. klenge 59 und 63 derail gesteuert, daß sie das Werkstück entsprechend der Form der Zustellsteuerkurve 73 bearbeiten und sich im Ergebnis die vorbestimmte Kontur ergibt. Zugleich kann durch entsprechende Formgebung der Fräswerkzeuge 59, 60 ein vorbestimmtes Profil des Werkstückes 4 in einem Längsschnitt erzeugt werden.

Dabei wird ständiger Kontakt zwischen den Abtastrollen 63 und 64 und Zustellsteuerkurve 7." mit geeigneten Vorrichtungen, wie Federn, hydraulischen bzw. pneumatischen Zylindern, usw., gesichert. Diese Vorrichtungen sind deutlichkeitshalber aus den Zeichnungen weggelassen.

Die Vorschubsteuerbewegung, die die konstante Andrückkraft zwischen Werkzeugen 59, 60 und Werkstück 4,6 bzv. Abtastrollen 63, 64 und Zustellsteuerkurve 73 bei konstanter Vorschubgeschwindigkeit zur Folge hat, wird im wesentlichen folgendermaßen erzeugt.

Die Vorschubsteuerkurven 76, 77 werden zusammen mit den Klemmvorrichtungen 71 und 78 durch den Wellei.'eil 72 des Getriebes 65 angetrieben und wirken ihrerseits auf die Abtastrollen 87 und 88 ein. Dies hat eine Schwenkung der Hebel 89 und 90 und damit eine entsprechende Schwenkung der Hebel 98 und 99 mittels der Wellen 91 und 92 zur Folge. Die an den Hebeln 98 und 99 befestigten Steuerrollen 100 und 101 wirken auf die Anschläge 102 und 103 ein, so daß die Platte 39 mit dem Fräswerkzeug 59 und die Platte 40 mit dem Fräswerkzeug 60 sich entsprechend der Form der Vorschubsteuerkurven 76 und 77 räch vorne bzw. nach hinten bewegen. Dabei ' ! di Form der Vorschubsteuerkurven entsprechend der zu bearbeitenden Kontur in Abstimmung mit der Zustcllsteuerkurve so festgelegt, daß sich konstante Vorschubgesch windigkeit und konstante Andruckkrafl ergeben. Die Kolbenzyiinder 45, 46 wirken als Federn über die Anschläge 102. 103 auf die Platten 39. 40, so daß die von ihnen ausgeübte Kraft am Werkstück 4 zusammen mit der von den (nicht dargestellten) Federn od. dgl. der Zustellsteuervorrichtung ausgeübten in konstanter Andrückkraft des Werk2xugs gegen das Werkstück resultiert.

Sobald das Werkstück ringsum bearbeitet ist, wird der Motor 70 ausgeschaltet und wird die Klemmvorrichtung 74 bis 78 ebenfalls stillgesetzt. Das obere Klemmstück 78 wird in diesem Augenblick durch den Kolben 83 hinaufbewegt, während die Wagen 39 und 4fl^! durch die Zylinder 45 und 46 nach hinten gezogen werden. Während dieses Rückganges der Platten 39 und 40 kommen die Abtastrollen 63 und 64 erneut mit den Leitvorrichtungen 104 und 105 in Be-•.ü/.iün,.,, ■f.ifoij.cdesscn die Fräswerkzeuge sich vom Werkstück entfernen.

Während des Rückganges der Wagen 39 und 40 wird der Zufuhrmechanismus des Magazins 106 eingeschaltet, so daß ein neues Werkstück in der Klemmvorrichtung 74 bis 78 befestigt wird und das gefräste Werkzeug 4 automatisch ausgeworfen wird, d. h. zum Beispiel in die Rinne 109 fällt und die Maschine verläßt. In diesem Augenblick fängt ein neuer Kreislauf an.

Die Schwenkwellen 53 und 54 sind vorzugsweise mit einer Höhenregelung versehen im Hinblick auf eine korrekte gegenseitige Einstellung der Fräswerkzeuge.

Es gibt ferner die Möglichkeit, die betreffenden Schwenkwellen 53 und 54 mit geeigneten Mitteln, wie z. B. mit einer mit einem Nocken bzw. mit einer Lehre zusammenwirkenden Steuerrolle, im Hinblick auf eine geeignete Vertikalbewegung der Fräswerkzeuge während des Fräsvorganges, auszurüstenV Dies ermöglicht die Herstellung räumlicher Konturen.

Hierzu 2 P'att Zeichnungen

Claims

i 9Oi Patentansprüche:

1. Fräsmaschine zur Nachformbearbeitung von sich drehenden Werkstücken nach einer vorgegebenen Kontur mit einer das Werkstück aufnehmenden, antreibbaren Werkstuckspindel, mit einer mit konstanter Drehzahl antreibbaren Werkzeugspindel, mit einer durch eine synchron mit der Werkstückspindel antreibbare Zustellsteuerkurve steuerbaren Zustellsteuervorrichtung zur Erzeugung einer Zustellbewegung zwischen Werkzeugspindel und Werkstückspindel sowie mit einer durch eine ebenfalls synchron mit der Werkstückspindel antreibbare Vorschubsteuerkurve steuerbaren Vorschubsteuervorrichtung zur Erzeugung einer relativen Bewegung zwischen Werkzeug und Werkstück, zur Erzielung einer konstanten Vorschubgeschwindigkeit des Werkzeuges entlang der am Werkstück zu bearbeitenden Komur, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückspindel mit konstanter Drehzahl antreibbar ist und daß durch die Vorschubsteuervorrichtung eine Vorschubsteuerbewegung Zwischen Werkstückspindel und Werkzeugspindel erzeugbar ist, deren Richtung nicht mit der Richtung der Zustellbewegung iusammenfällt.

2. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellsteuervorrichtung lind die Vorschubsteuervorrichtung mit dem Werkstück (Werkzeug) verbunden sind und diesem eine Zustellbewegung und eine Vorschubsteuerbewegung gegenübei dem ortsfest angeordneten Werkzeug (WerKscücl 1 erteilen.

3. Fräsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei ortsfestem Werkstück (4) (Werkzeug (I)) die Zustellsteuervorrichtung aus einem ersten Schwenkhebel (2; 2') mit daran angebrachtem Werkzeug (1) (Werkstück (4)) und die Vorschubsteuervorrichtung aus einem an die-Sem ersten Schwenkhebel (2; 2') angelenkten, durch die Vorschubsteuerkurve (12) verstellbaren zweiten Schwenkhebel (8; 8') besteht.

4. Fräsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei ortsfestem Werkstück (4) (Werkzeug (I)) die Zustellsteuervorrichtung aus einem ersten Schwenkhebel (2; 2') mit daran angebrachtem Werkzeug (1) (Werkstück (4)) und die Vorschubsteuervorrichtung aus einem an diesem ersten Schwenkhebe! (2; 2') angelenkten, durch die Vorschubsteuerkurve (12) verstellbaren Schlitten (14; 14) besteht.

5. Fräsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei ortsfestem Werkstück (4) (Werkzeug (I)) die Zustellsteuervorrichtung aus einem ersten Schlitten (6. 6') mit daran angebrachtem Werkzeug (1) (Werkstück (4)) und die Vorschubsteuervorrichtung aus einem auf diesem ersten Schlitten (6; 6') unter einem Winkel angeordneten, durch die Vorschubsteuerkurve (12) θα verstellbaren zweiten Schulten (16; 16') besteht.

6. Fläsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei ortsfestem Werkstück (4^λ (Werkzeug (I)) die Zustellsteuervorrichtung aus einem ersten Schlitten (6; (>') mit damn augebrachtem Werkzeug (1) (Werkstück (4)) und die Vorschubsteuervorrichtung aus den als Schwenkhebel ausgebildeten, durch die Vorschubsteuerkurve (12) verstellbaren Führungen (7; T) dieses Schlittens (6; (50 besteht.

7. Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (4) (Werkzeug (I)) der Zustellsteuervorrichtung und das Werkzeug (1) (Werkstück (4)) der Vorschubsteuervorrichtung zugeordnet ist.

8. Fräsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellsteuervorrichtung aus einem Schlitten (6) mit daran angebrachtem Werkstück (4) (Werkzeug (I)) und die Vorschubsteuervorrichtung aus einem durch die Vorschubsteuerkurve (12) verstellbaren Schwenkhebel (21) mit daran angebrachtem Werkzeug (1) (Werkstück (4)) besteht.

9. Fräsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellsteuervorrichtung aus einem ersten Schwenkhebel (2) mit daran angebrachtem Werkstück (4) (Werkzeug (I)) und die Vorschubsteuervorrichtung aus einem durch die Vorschubsteuerkurve (12) verstellbaren zweiten Schwenkhebel (21) mit daran angebrachtem Werkzeug (1) (Werkstück (4)) besteht.

10. Fräsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellsteuervorrichtung aus einem ersten Schlitten (6) mit daran angebrachtem Werkstück (4) (Werkzeug (I)) und die Vorschubsteuervorrichtung aus einem zu dem ersten Schlitten (6) unter einem Winkel angeordneten und durch die Vorschubsteuerkurve (12) verstellbaren zweiten Schlitten (16) mit daran angebrachtem Werkzeug (1) (Werkstück (4)) besteht.

11. Fräsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellsteuervorrichtung aus einem Schwenkhebel (2) mit daran angebrachtem Werkstück (4) (Werkzeug (I)) und die Vorschubsteuervorrichtung aus einem durch die Vorschubsteuerkurve (12) verstellbaren Schlitten (24) mit daran angebi achtem Werkzeug (1) (Werkstück (4)) besteht.

12. Fräsmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (1) auf einem Schlitten (39 bzw. 40) befestigten Schwenkhebel (55 bzw. 56) angeordnet ist, und der Schlitten (39 bzw. 40) mit einem Anschlag (102 bzw. 103) versehen ist, dem ein durch die Vorschubsteuerkurve (76 bzw. 77) gesteuertes Hebelsystein (89, 98 bzw. 9&, 99) zugeordnet ist.

13. Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Werkzeuge (59. 60) mit je eigenen Zustellsteuervorrichtungen (61 bis 64) und Zustellsteuerkurven (73) sowie eigenen Vorschubsteuervorrichtungen (98 bis 101) und Vorschubsteuerkurven (76, 77) vorgesehen sind.

14. Fräsmaschine nadi einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Vorschubsteuervorrichtungen Zylinderkolbenanordnungen (43 bis 46) vorgesehen sind.

15. Fräsmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderkolbenanordnungen (43 bis 46) für den Antrieb eines jeden Schlittens (39, 40) über Anschläge (102, 103) der Schlitten eine Federwirkung in uezug auf die Hebeisysteme (89. 90. 98, 99) ausüben.